JPH0559941A - コールドhc吸着除去装置 - Google Patents
コールドhc吸着除去装置Info
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Abstract
ドHC吸着除去装置におけるHC吸着材のHC吸着率の
向上。 【構成】 排気系4に設けられるHC吸着材8(モノリ
ス担体にゼオライトをコートしたもの)の上流側部8a
と下流側部8bとでゼオライトの細孔のサイズを異なら
せ、上流側部の細孔のサイズを下流側部の細孔のサイズ
にくらべて大きくした。上流の細孔の大きなゼオライト
により大きなHC成分を吸着し、下流の細孔の小さなゼ
オライトにより小さなHC成分を吸着でき、小さな細孔
が大きなHC成分で閉塞されることがないので、結果的
にHC吸着材8のHC吸着率が向上する。
Description
けられた、三元触媒(または酸化触媒)およびその上流
のHC吸着材から成るコールドHC吸着除去装置に関す
る。
O、NOx )のうちHC(炭化水素)の触媒による浄化
は、温度の影響を受けやすく、貴金属触媒を使用する場
合でも、通常300°C以上の温度を必要とする。その
ため、エンジン始動直後等、排気ガス温度が低い時(コ
ールド時)には、HCは触媒によって浄化され難い。従
って、エンジン始動直後にはエンジンからHCが排出さ
れ易いため、この排気ガス温度が低い時のHC(コール
ドHC)のHCエミッション全体に占める割合は大き
く、コールドHCの排出の抑制が望まれている。
来、特開平2−135126号公報は、自動車内燃機関
の排気系に、三元触媒を設け、その上流側に、ゼオライ
トをコートしたモノリス担体の一部に1種類以上の触媒
金属を担持したHC吸着材を設けたコールドHC吸着除
去システムを提案している。
性に優れていることから、たとえばモノリス担体にゼオ
ライトをコートしたものが用いられ、HC吸着材が有す
る、低温時にHCを吸着し一定温度以上でHCを離脱す
るという性質を利用して、コールドHCをHC吸着材に
吸着させ、排気温が一定値以上になって三元触媒が活性
化したときに、吸着していたHCを離脱せしめて三元触
媒で浄化する。また、ゼオライトに担持した触媒金属
は、HC吸着材のHC離脱開始温度(約170°C)と
三元触媒の活性化温度(約300°C)間においてHC
吸着材から離脱されるHCを浄化する。
HC吸着除去システムのコールド時のHC吸着効率は未
だ約50%と低く、さらにコールドHC吸着除去システ
ムのコールド時のHC吸着効率を上げることが望まれ
る。
に設けられた、三元触媒(または酸化触媒)とその上流
のHC吸着材から成るコールドHC吸着除去装置におけ
る、コールド時のHC吸着材のHC吸着効率を向上させ
ることにある。
の本発明の手段は、次のコールドHC吸着除去装置から
成る。すなわち、内燃機関の排気系に三元触媒または酸
化触媒とその上流側にHC吸着材とを備えたコールドH
C吸着除去システムにおいて、前記HC吸着材の細孔の
サイズを排気ガス流れ方向、上流側と下流側とで異なら
せ、上流側の細孔を下流側の細孔にくらべ大きくしたこ
とを特徴とするコールドHC吸着除去装置。
着除去効率が低いのは、試験、解析により、次の理由に
よるものと推定される。すなわち、排気ガス中のHCに
は多種の形状があり、イソ体やシクロ化合物等のかさば
りの大きいHC成分がHC吸着材に吸着すると、ゼオラ
イトの比較的小さな細孔の入口が閉塞され、それより小
さなサイズのHC成分の吸着が阻害され、結果としてH
C吸着率が低下するものと推定される。
上流側と下流側とで細孔の大きさの異なるものから構成
し、上流側にコートしたゼオライトの細孔を下流側にコ
ートしたゼオライトの細孔より大としたため、上流側の
細孔の大きなゼオライト(たとえば、モルデナイト、H
−Y型ゼオライト、H−X型ゼオライト)により大きな
HC成分が吸着され、下流側の細孔の小さなゼオライト
(たとえば、ZSM−5、フェリエライト)により小さ
なHC成分が吸着される。その結果、下流側の細孔の小
さなゼオライトの細孔が大きなHCによって入口を閉塞
されるようなことがなくなり、HC吸着材のHC吸着率
が向上し、コールドHC吸着除去装置のHC吸着除去効
率が向上する。
ドHC吸着除去装置を示している。図2において、自動
車用内燃機関2の排気系4には、三元触媒6(または酸
化触媒)が設けられ、その上流側にHC吸着材8が配設
されている。HC吸着材8は、モノリス担体にゼオライ
トをコートしたものから成り、低温時(約170°C以
下)に排気ガス中のHCを吸着し、一定温度(約170
°C)以上になるとHCを離脱する。なお、図2中、1
0はHC吸着材8の上流にさらに三元触媒が設けられる
場合の三元触媒を示し、12はO2 センサを示す。
に示すように、その上流側と下流側とでゼオライトの細
孔の大きさを異ならせて作製されており、上流側部8a
のゼオライトの細孔を下流側部8bのゼオライトの細孔
にくらべて大としてある。ここで、大きな細孔とは、酸
素12員環程度の孔で、直径が6〜10オングストロー
ム程度の孔を云い、小さな細孔とは酸素10員環程度の
孔で、直径が4〜6オングストロームの孔を云うものと
する。排気ガス中に含まれるHCは、分子の大きさが7
〜8オングストローム以上の大きなサイズのものや、分
子の大きさが4〜6オングストローム程度の比較的小さ
なサイズのものを含む。
とし、下流側部のゼオライトを細孔の小さなものとする
ために、上流側部のゼオライトは、たとえば、H型モル
デナイト(H−M)、H−Y型ゼオライト(H−Y)、
H−X型ゼオライト(H−X)から選ばれた何れか1種
のゼオライト、またはこれらゼオライトの混合物から構
成されており、下流側部のゼオライトは、たとえば、H
−ZSM−5、H型フェリエライト(H−F)から選ば
れた何れか1種のゼオライト、またはこれらゼオライト
の混合物から構成されている。これらゼオライト自体は
市販されている。
はH−Yであり、下流側部8bのゼオライトH−ZSM
−5である。このHC吸着材8は、たとえば、次のよう
にして作製される。コーディエライト製モノリス担体
(容積1.3リットル、セル数400/cm 2)を用意
する。H−Yゼオライト粉末100重量部、シリカゾル
またはアルミナゾル200重量部、および水30重量部
を撹拌して得たH−Yスラリーに、上記モノリス担体の
軸方向半分を浸漬し、引き上げ、余分なスラリーを吹き
払い、100°Cで1時間乾燥した。この操作、すなわ
ち、スラリーへの浸漬、乾燥をさらに2回繰り返した。
シリカゾルまたはアルミナゾル200重量部、および水
30重量部を撹拌して得たH−ZSM−5スラリーに、
上記の軸方向半分にH−Yゼオライトをコートしたモノ
リス担体の残りの半分を浸漬し、引き上げ、余分なスラ
リーを吹き払い、100°Cで1時間乾燥した。この操
作、すなわち、スラリーへの浸漬、乾燥をさらに2回繰
り返した。次に、乾燥したスラリー付着モノリス担体
を、500°Cで3時間焼成した。
担体の上流側部分と下流側部分とに同じ種類のゼオライ
トをコートしたもの、したがって上流側と下流側の細孔
のサイズが同じものを2種類用意した。1つはモノリス
担体にH−Yゼオライトのみをコートし、他の1つはモ
ノリス担体にH−ZSM−5のみをコートした。
8aと下流側部8bとで細孔のサイズを変えたもの(た
とえば前記H−Y+H−ZSM−5をコートして得た吸
着材8(吸着材A))と、上記比較例のH−Yをコート
して得た吸着材(吸着材B)およびH−ZSM−5をコ
ートして得た吸着材(吸着材C)のHC吸着作用の相違
を見るために、吸着材A、B、Cをそれぞれ内燃機関の
排気系に装着し、コールド時(始動時)の1分間におけ
るHC吸着率を測定した。ただし、内燃機関は排気容量
2lのエンジンを使用し、その排気系に三元触媒を配設
し、その下流に測定すべきHC吸着材を配設し、さらに
その下流に水素炎型検出器を配設して、試験時間1分間
のトータルの排出HCを水素炎型検出器で測定すること
により、HC量を測定した。試験に先立ち、HC吸着材
を設けない場合のHC量を予じめ測定しておき、HC吸
着材を設けたときの排出HC量を引くことにより、HC
吸着材で何%のHCが吸着されたか、すなわちHC吸着
率を見た。
ように、本発明のHC吸着材Aは、約80%以上の優れ
たHC吸着率を示している。これに対し、H−ZSM−
5単独のHC吸着材Cは、約50%のHC吸着率しか示
さない。これは、H−ZSM−5では、大きいHC成分
が比較的小さなサイズの細孔に入りにくく小さなサイズ
の細孔の入口を閉塞してしまい、小さいHC成分は大き
いHC成分の被毒により細孔内への吸着が阻害されてい
るからであると考えられる。また、H−Y単独のHC吸
着材Bは、大きなHC成分の吸着率は良いが、小さなH
C成分の吸着率が低いので、約70%程度のHC吸着率
を示すに止まる。
けた三元触媒(または酸化触媒)の上流にHC吸着材を
設け、HC吸着材の細孔のサイズを、排気ガス流れ方
向、上流側と下流側とで異ならせ、上流側部の細孔を下
流側部の細孔にくらべ大きくしたので、上流側の細孔の
大きなゼオライトにより大きなHC成分を吸着し、下流
側の細孔の小さなゼオライトにより小さなHC成分を吸
着でき、しかも下流のゼオライトの小さな細孔が大きな
HCによって入口を閉塞されることがなく下流側の細孔
の小さなゼオライトが長期間HC吸着に有効に働くの
で、結果的にHC吸着材のHC吸着率が向上する。その
結果、コールドHC吸着除去装置のHC吸着除去効率が
向上する。
装置に用いられるHC吸着材の一例の斜視図である。
装置の系統図である。
着材(2例)のHC吸着率を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の排気系に三元触媒または酸化
触媒とその上流側にHC吸着材とを備えたコールドHC
吸着除去システムにおいて、前記HC吸着材の細孔のサ
イズを排気ガス流れ方向、上流側と下流側とで異なら
せ、上流側の細孔を下流側の細孔にくらべ大きくしたこ
とを特徴とするコールドHC吸着除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3242459A JP2855911B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | コールドhc吸着除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3242459A JP2855911B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | コールドhc吸着除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0559941A true JPH0559941A (ja) | 1993-03-09 |
JP2855911B2 JP2855911B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17089411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3242459A Expired - Lifetime JP2855911B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | コールドhc吸着除去装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2855911B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-08-29 JP JP3242459A patent/JP2855911B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
JP2855911B2 (ja) | 1999-02-10 |
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